1. 광전지 효과 :
태양 전지 에너지 변환의 기본은 반도체 PN 접합의 광전지 효과입니다. 반도체 광기 전력 장치에 광이 입사하면, 실리콘의 금 제대 폭 이상의 에너지를 갖는 광자가 반사 방지막을 통해 실리콘으로 들어가고, 광 생성 된 전자 - 정공 쌍이 N 영역, 공핍 영역 및 P 영역.
공핍 영역 : 광 생성 전자 - 홀 쌍은 공핍 영역에서 생성 된 후 내장 전계에 의해 즉시 분리되며, 광 생성 된 전자는 N 영역으로 보내지고 광 생성 된 홀은 P 영역으로 푸시됩니다. 공 핍형 근사 조건에 따르면, 공핍 영역의 경계에서의 캐리어 농도는 대략 0, 즉 p = n = 0이다.
N 영역에서, 광 생성 된 전자들 - 홀 쌍이 생성 된 후, 광 생성 된 홀은 pn 접합부의 경계로 확산한다. 일단 PN 접합부의 경계에 도달하면 즉시 내장 된 전기장을 받게되고 전기장에 의해 끌어 올려 이동합니다. 영역이 P 영역으로 들어가고 광 생성 된 전자 (다중 하위)가 N 영역에 남습니다.
P 영역에서 : 광 생성 된 전자들 (작은 아이들)은 먼저 확산 때문에 N 영역으로 들어가고, 드리프트로 인해 표류하고, 광 생성 된 정공 (다중 하위)이 P 영역에 남아있게된다. 따라서, 양전하 및 음전하의 축적이 pn 접합의 양측에 형성되어, N 영역은 과잉 전자를 저장하고, P 영역은 과잉 홀을 갖는다. 이에 따라, 반대 방향으로 전계가 내장 된 광 생성 전계가 형성된다.
장벽 전계의 영향을 부분적으로 상쇄하는 것 이외에도, 광 생성 전계는 P 영역을 양으로 대전시키고, N 영역은 음으로 대전시키고, N 영역과 P 영역 사이의 박층은 기전력을 발생 시키며, 그것은 광전 효과이다. 배터리가 부하에 연결되면 P 영역 부하에서 N 영역으로 광전류가 흐르고 부하에서 전력 출력이 얻어집니다.
2. PN 접합이 양 끝에서 열리면 기전력을 측정 할 수 있습니다.이를 개방 회로 전압 Uoc이라고합니다. 결정질 실리콘 셀의 전형적인 개방 회로 전압은 0.5 ~ 0.6V입니다.
3. 외부 회로가 단락 된 경우 입사광 에너지에 비례하는 광전류가 외부 회로를 통해 흐릅니다. 이 전류를 경로 전류 Isc라고합니다.
광전류에 영향을 미치는 요인들 :
인터페이스 층의 빛에 의해 생성 된 전자 - 홀 쌍이 많을수록 전류가 커진다.
2. 계면 층에 흡수되는 광 에너지가 많을수록 계면 면적이 커진다. 즉, 전지 면적이 클수록 태양 전지에서 형성되는 전류가 커진다.
3. 태양 전지의 N 영역, 공핍 영역 및 P 영역은 광 생성 캐리어를 생성 할 수 있습니다.
4. 각 구역의 광 생성 캐리어는 광전류에 기여하기 위해 재결합 전에 공핍 영역을 통과해야합니다. 따라서 실제의 광 생성 전류는 생성 및 재조합, 각 구역의 확산 및 표류와 같은 다양한 요소를 고려해야합니다.